土木工程建筑结构基础的设计分析杜娟

土木工程建筑结构基础的设计分析杜娟

天津辰力工程设计有限公司天津300400

摘要:现阶段,我国经济和科技迅速发展,建筑行业也得到了不断地发展,一些企业积极吸取科技发展成果,将新材料和新能源用于建筑中,并取得了不错的成就。尽管如此,我国建筑行业还是存在一些问题,比如土木工程结构设计不科学、不完善,这都严重影响了整个建筑的安全性和稳定性,留有极大地安全隐患和居住风险。因此,想要提升土木工程整体质量和安全水平,必须重视建筑结构的地基基础设计,认真分析和研究,设计出科学合理的建筑结构基础部分,确保建筑的安全。

关键词:土木工程;建筑结构;基础设计

1建筑结构基础设计的重要意义

首先基础能够保证建筑物的安全,基础设计影响到建筑工程的质量,如果其设计不是非常合理,影响到后期施工,进而影响到建筑物投入使用后的安全性。因为基础设计不稳定,建筑整体的稳定性得不到保证,从而影响结构的安全性。合理科学的基础设计,可以有效地确保建筑物承载力的合理,尽量避免出现沉降与开裂问题,保证土木工程的质量。其次,缩减工程施工时间,一个完善的基础设计,其同施工过程高度契合,因此,在施工中的返工问题大大减少,施工更加顺利,因此施工所用时间减少,工期也相应缩短。最后,大大提高了施工效率,基础设计是整个土木工程当中非常关键的部分,其设计的合理,可以减少很多不必要的施工工作,进而提升施工效率。所以说基础设计的合理与科学,促使整个土木工程施工的效率提升,减少施工时间,节省各项材料,进而降低工程造价。

2土木工程建筑结构基础设计影响因素

2.1地质条件

现阶段我国人口不断增加,土地资源日益紧张,人口与土地资源之间的矛盾日益突出。地质环境对建筑结构承载性能产生影响,如果地质条件差,设计又不科学合理,那么容易产生不均匀沉降问题。我国地域辽阔,区域与区域之间的差异较大,这也反映了工程施工所面临的地质环境存在较大差异。因此,在进行设计时,要做好地质环境的勘察与分析,科学合理的选择合适的地理位置。地质条件对建筑结构基础设计方面的影响主要在地基持力层与基础连接两方面。在进行设计时,要研究分析地基好持力层承载能力、压缩模量以及土质特点,确保设计过程中不会出现失误。

2.2上部结构

现在人们对建筑的要求越来越高,为了满足人们的各种需求,结构设计也在不断发展变化,出现了很多不同种类的结构体系,结构设计也日益繁杂。上部结构作为建筑结构的重要一部分,直接关系到建筑结构基础设计水平,影响着整个建筑的稳定性与安全性。上部结构包含地上建筑高度、类型、墙体厚度等,主要是承载上部的负荷,影响基础结构的抗变形能力、基础沉降、基础类型、截面尺寸以及埋深等方面,在设计时要重点关注这一块。

2.3现场环境

结构的基础设计还需要关注地下空间及现场环境,避开地下水和已存管线,尽可能的防止环境因素对设计结果产生的不良影响。在设计之前,要做好地理环境和人工环境两方面的考察研究,将数据信息记录下来,并进行分析。在进行结构设计时,要以这些分析结果为依据,结合现场的实际情况综合考虑,确定合理的基础形式,埋置深度。确保结构设计的可靠性、可行性和科学性,尽可能的避免外部环境的影响干扰。

3建筑结构基础设计存在的问题

3.1建筑结构基础中地基基础问题

第一类问题:地基质量方面的重视程度不足,导致地基的质量和承载力达不到标准施工要求;第二类问题:如果施工建筑所处位置为斜坡,容易忽视对其实施的地基稳定性的验算,开展施工后,很容易出现返工问题,施工工作不能一次顺利完成;第三类问题:如果建筑工程的地基不够硬实,出现在设计方面的问题表现为,容易忽视对地基承载力和沉降问题的思考,基础设计同实际施工融合程度较低,正常施工受到影响。

3.2建筑承重结构的基础问题

设计工作者在设计这部分时,容易出现的问题表现为忽视整体建筑物抗震能力,假设设计工作者没能站在建筑物整体情况去思考和设计,设计出的基础截面尺寸不足,造成基础底面应力大于地基承载力,达不到设计规范要求的稳定性,影响未来施工工作以及建成后的正常应用,严重情况会出现基础不均匀沉降、滑移、倾覆等,从而导致结构开裂等问题,大大增加了未来安全隐患。另外,建筑结构基础设计合理程度不足,造成建筑结构的耐久性不高,建筑物抗震效果不是很理想,如果出现地质灾害,建筑受到的影响极大。

3.3对规范的理解和运用问题

现阶段,基础设计主要应用的规范为《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011,实际的建筑工程中,场地地质情条件通常较为复杂,设计者在设计时容易只依据规范中给出的某一个具体数值进行设计,忽视了实际复杂的场地特性对整体设计的不利。现行的施工图审图制度有利于结构安全,但是有时死扣规范条纹的审查则会对设计者的思维有所束缚,制约着设计着创新与提高。因此在设计中,应满足规范要求的宏观标准,在正确的理解规范的前提下灵活运用规范。

4土木工程建筑结构基础的设计

4.1对基础选型进行比较,优化设计方案

建筑工程的总体质量与任何环节都有着非常大的联系,但是,对建筑上部的总体质量影响最大的,是土木工程建筑结构基础的选型。在确定基础选型之前,必须要对该建筑所在的周围的环境,以及建筑物所具有的特征等进行实地勘察,地质条件对建筑的影响也比较大,基础选型的确定,必须要结合建筑地质勘查报告的内容,在安全,稳定,经济,以及科学合理的原则上来进行考虑。比如说,建筑所在地的场地情况较好,所受到的影响较小的情况下,基础选型可以采用复合地基和天然地基;对于一些要求比较高,工期较紧张的建筑工程来说,可以选择桩基础来进行施工。当建筑所在地的场地情况较差,受到的影响较多的时候,可以选择桩筏基础或者桩基础,基础的选型,必须要结合建设方的具体要求,以及建筑所在地的地质环境,还有建筑周围的各个影响因素等进行考虑,从而不断地优化结构基础的设计方案,尽可能地加强对建筑工程的设计,避免各项隐患的出现。

4.2地下抗浮措施选择的科学合理性

在现代社会的发展中,城市的建筑物现如今几乎都是以高层为准,这些高层建筑物的建筑结构基层设计,必须要考虑到各个方面的因素对其造成的影响,才能够有效地保证工程建设的质量。有些埋置比较深,层数较高的地下室,想要提高建筑的稳定性和安全性,必须要尽可能秉持着安全稳定,科学合理的措施,来选择最符合要求和规范的地下抗浮措施。工作人员进行验算之后,验算结果相差不大的,可以考虑增加基础厚度,或者地下室顶板,除此之外,还可以采用增加配重的方式来进行调整。但是,地下抗浮措施的主要选择,是要在确保建筑工程安全稳定性的基础上,还必须要满足建设方的具体要求。

4.3基础设计中沉降缝和伸缩缝的合理布置

在土木工程建设中,建筑结构基础设计中沉降缝和伸缩缝的合理布置,对建筑的质量也有着很大的影响,在做这项工作的时候,必须要注意周围的集水坑,主体结构剪力墙,以及人防门等这些部位,确保沉降缝和伸缩缝设计的合理性,避免给施工带来巨大的麻烦和困难。因此,在建筑结构的基础设计中,相关的工作人员必须要加强对沉降缝和伸缩缝的合理布置,为土木工程建筑的工程建设质量带来一定的安全保障。

5结束语

综上所述,土木工程建筑的结构基础设计在整个土木工程建筑中占据十分重要的地位,必须重视这一块的设计工作。目前我国在土木工程建筑结构基础设计这方面还存在很多不足,我们需要不断学习,提高设计水平,解决设计中存在的问题,确保设计科学合理,促进建筑行业健康的发展。

参考文献

[1]温文.土木工程建设中建筑结构基础设计探讨[J].居舍,2018(28):92.

[2]卢长福.浅谈土木工程建筑结构设计中的问题[J].中国住宅设施,2018(09):123~124.

[3]冀婧.土木工程建设中对建筑结构基础设计的分析[J].山西建筑,2018,44(12):42~43.

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